(57)【要約】  ブレーキ制御装置は、摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキユニットと、回生制動力を発生させる回生ブレーキユニットと、目標減速度に基づき決定される回生目標値及び摩擦目標値に基づいて回生ブレーキユニット及び摩擦ブレーキユニットを制御し回生制動力及び摩擦制動力により総制動力を発生させる回生許可モードと、目標減速度を摩擦制動力により発生させる回生禁止モードとを含む複数の制御モードからいずれかを選択して制動力を制御する制御部と、を備える。制御部は、回生許可モードにおいては遅延を与えて総制動力を発生させ、回生禁止モードにおいては摩擦制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えない。
2011016095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキユニットと、
回生制動力を発生させる回生ブレーキユニットと、
目標減速度に基づき決定される回生目標値及び摩擦目標値に基づいて回生ブレーキユニット及び摩擦ブレーキユニットを制御し回生制動力及び摩擦制動力により総制動力を発生させる回生許可モードと、目標減速度を摩擦制動力により発生させる回生禁止モードとを含む複数の制御モードからいずれかを選択して制動力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、回生許可モードにおいては遅延を与えて前記総制動力を発生させ、回生禁止モードにおいては摩擦制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えないことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記回生許可モードは、回生制動力を優先的に発生させ、目標減速度に対する回生制動力の不足を摩擦制動力で補填する回生優先モードであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、運転者のブレーキ操作に応じて仮目標減速度を演算し、回生禁止モードにおいては仮目標減速度を第１のローパスフィルタで処理して得られる目標減速度に基づいて摩擦制動力を発生させ、回生許可モードにおいては仮目標減速度を第１のローパスフィルタよりも通過周波数域の上限値の小さい第２のローパスフィルタで処理して得られる目標減速度に基づいて前記総制動力を発生させることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、回生禁止モードにおいては回生許可モードよりも大きな増加速度を摩擦制動力に許容することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、運転者のブレーキ操作が急ブレーキであるか否かを判定し、急ブレーキであると判定した場合には前記遅延を小さくすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、車両減速度変動に対する運転者の感度に影響する物理量に基づいて、回生ブレーキユニットの出力する回生制動力の応答性を調整することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、目標減速度の増加速度が大きい値であるときは小さい値であるときに比べて大きな回生制動力増加速度を許容することを特徴とする請求項６に記載のブレーキ制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、車両が高速で走行しているときは低速であるときに比べて大きな回生制動力増加速度を許容することを特徴とする請求項６または７に記載のブレーキ制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、回生禁止モードから回生許可モードへの切替が制動中に生じた場合には、切替直後の回生制動力増加速度を制限することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項１０】
回生制動力と摩擦制動力とを併用して制動力を制御するブレーキ制御方法であって、
目標減速度に基づき決定される回生目標値及び摩擦目標値に基づいて回生制動力及び摩擦制動力を発生させる回生許可モードと、目標減速度を摩擦制動力により発生させる回生禁止モードとを含む複数の制御モードからいずれかを選択して制動力を制御し、
回生許可モードにおいては少なくとも摩擦制動力に遅延を与え、回生禁止モードにおいては摩擦制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えないことを特徴とするブレーキ制御方法。
【請求項１１】
摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキユニットと、
回生制動力を発生させる回生ブレーキユニットと、
制動要求に対して回生制動力を優先的に発生させ摩擦制動力を補完的に発生させるよう摩擦ブレーキユニット及び回生ブレーキユニットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、回生制動力及び摩擦制動力の目標配分プロファイルからの乖離を軽減するように回生制動力及び摩擦制動力の両方の遅延を調整することを特徴とするブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、回生ブレーキ装置と液圧ブレーキ装置とを併設した複合ブレーキの協調制御装置が記載されている。この装置においては、車両が停車しようとするときに、運転者の要求する総制動トルク指令値の下で回生制動トルクを漸減させるとともに液圧制動トルクを漸増させている。このとき、応答の遅い液圧ブレーキ装置に係る制動力指令値と実際値との差異を回生制動トルクで穴埋めすることで、総制動トルク実際値を総制動トルク指令値に一致させることができるとされている。回生制動トルク指令値の補正をするための余裕代を残しておくために、可能最大回生制動トルクを所定量だけ制限して求めた最大制動トルク制限値を限界として回生制動トルク指令値を決定することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５５４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回生ブレーキを利用するのは車両の燃費向上を実現するためであるから、回生ブレーキは最大限活用されることが望ましい。したがって、上述のブレーキ装置のように回生制動トルク指令値に制限を課すことは好ましくない。一方、回生ブレーキ装置を搭載した車両の普及が進むにつれて、回生協調制御への要求性能も高くなっていくであろう。単に燃費性能がよいというだけでなく、より快適なブレーキングを実現することが望まれる。【０００５】
そこで、本発明は、優れた燃費性能と良好なブレーキフィーリングとの両立を実現するブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様のブレーキ制御装置は、摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキユニットと、回生制動力を発生させる回生ブレーキユニットと、目標減速度に基づき決定される回生目標値及び摩擦目標値に基づいて回生ブレーキユニット及び摩擦ブレーキユニットを制御し回生制動力及び摩擦制動力により総制動力を発生させる回生許可モードと、目標減速度を摩擦制動力により発生させる回生禁止モードとを含む複数の制御モードからいずれかを選択して制動力を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、回生許可モードにおいては遅延を与えて前記総制動力を発生させ、回生禁止モードにおいては摩擦制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えない。【０００７】
通常、回生ブレーキユニットは摩擦ブレーキユニットよりも高い応答性を有する。よって、回生禁止モードに比べて回生許可モードにおいて制動力を遅延させて出力することにより、制動力の応答性によって生じ得るブレーキフィーリングの違いを小さくすることができる。例えば、制動力の立ち上がりタイミングの違いを小さくすることができる。また、回生許可モードにおいて総制動力に遅延を与えることにより、即ち制動力を全体として遅らせることにより、遅延付与前の制動力配分が遅延付与後も保たれる。よって、総制動力に占める回生制動力の比率を低下させずに維持することができる。したがって、回生制動力による燃費向上とブレーキ制御モードによるブレーキフィーリング変動の抑制とを両立することができる。【０００８】
前記回生許可モードは、回生制動力を優先的に発生させ、目標減速度に対する回生制動力の不足を摩擦制動力で補填する回生優先モードであってもよい。回生制動力を優先的に発生させ不足分を摩擦制動力で補填することにより回生制動力を最大限活用することができる。よって、燃費向上の観点から好ましい。ところがこの場合、回生制動力に基づいて摩擦制動力を決定するから、摩擦制動力を実際に出力するまでの遅れが比較的大きくなることが想定される。回生優先モードと回生禁止モードとで制動力の立ち上がりタイミングを調和させることにより、回生優先モードによる燃費向上という利点を享受しつつ、モード間のブレーキフィーリング変化を最小限に抑えることができる。【０００９】
前記制御部は、運転者のブレーキ操作に応じて仮目標減速度を演算し、回生禁止モードにおいては仮目標減速度を第１のローパスフィルタで処理して得られる目標減速度に基づいて摩擦制動力を発生させ、回生許可モードにおいては仮目標減速度を第１のローパスフィルタよりも通過周波数域の上限値の小さい第２のローパスフィルタで処理して得られる目標減速度に基づいて前記総制動力を発生させてもよい。このように目標減速度に施すフィルタ処理を回生許可モードと回生禁止モードとで異ならせることにより、所望の遅延調整が可能となる。【００１０】
前記制御部は、回生禁止モードにおいては回生許可モードよりも大きな増加速度を摩擦制動力に許容してもよい。このようにすれば、回生許可モードに比べて回生禁止モードにおける摩擦制動力の応答遅れを緩和することができる。制動力立ち上がりにおいて、いわゆる「食い付き感」を演出することができる。よって、回生許可モードに比べて回生禁止モードにおいて制動開始が遅れるという違和感を軽減することができる。【００１１】
前記制御部は、運転者のブレーキ操作が急ブレーキであるか否かを判定し、急ブレーキであると判定した場合には前記遅延を小さくしてもよい。このようにすれば、通常時と緊急時とを識別して、緊急時の制動力確保を優先することができる。【００１２】
前記制御部は、車両減速度変動に対する運転者の感度に影響する物理量に基づいて、回生ブレーキユニットの出力する回生制動力の応答性を調整してもよい。相対的に運転者の感度が低くなる鈍感範囲において、相対的に運転者の感度が高くなる敏感範囲よりも回生制動力を高応答としてもよい。例えば、前記制御部は、目標減速度の増加速度が大きい値であるときは小さい値であるときに比べて大きな回生制動力増加速度を許容してもよい。また、前記制御部は、車両が高速で走行しているときは低速であるときに比べて大きな回生制動力増加速度を許容してもよい。これにより、当該物理量が鈍感範囲にあるときに回生制動力を速やかに目標値に向けて引き上げることができる。よって、回生制動力による燃費向上とブレーキフィーリング変化の抑制とを両立することができる。【００１３】
前記制御部は、回生禁止モードから回生許可モードへの切替が制動中に生じた場合には、切替直後の回生制動力増加速度を制限してもよい。このようにすれば、回生許可モード移行時における回生制動力の突発的増加を抑制し、運転者への違和感を軽減することができる。【００１４】
本発明の他の態様は、回生制動力と摩擦制動力とを併用して制動力を制御するブレーキ制御方法である。この方法は、目標減速度に基づき決定される回生目標値及び摩擦目標値に基づいて回生制動力及び摩擦制動力を発生させる回生許可モードと、目標減速度を摩擦制動力により発生させる回生禁止モードとを含む複数の制御モードからいずれかを選択して制動力を制御し、回生許可モードにおいては少なくとも摩擦制動力に遅延を与え、回生禁止モードにおいては摩擦制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えない。【００１５】
本発明の更なる他の態様のブレーキ制御装置は、摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキユニットと、回生制動力を発生させる回生ブレーキユニットと、制動要求に対して回生制動力を優先的に発生させ摩擦制動力を補完的に発生させるよう摩擦ブレーキユニット及び回生ブレーキユニットを制御する制御部と、を備える。前記制御部は、回生制動力及び摩擦制動力の目標配分プロファイルからの乖離を軽減するように回生制動力及び摩擦制動力の両方の遅延を調整する。【００１６】
このようにすれば、制御部は、所望の配分プロファイルに従って回生制動力及び摩擦制動力を制御することができる。回生制動力及び摩擦制動力の両方の遅延を調整することにより、回生制動力に一方的に遅延を与える場合に比べて回生制動力の削減量を小さくすることができる。また、遅延の調整により、回生制動力の有無によるブレーキフィーリングの違いを最小化することも可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、回生ブレーキを併用するブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法において優れた燃費性能と良好なブレーキフィーリングとを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置が適用された車両を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液圧ブレーキユニットを示す系統図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る回生協調制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】ブレーキ回生協調制御における制動力の時間変化の一例を模式的に示す図である。
【図５】ブレーキ回生協調制御における制動力の時間変化の他の例を模式的に示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る制動力の時間変化を模式的に示す図である。
【図７】第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図９】第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態に係る目標減速度時間変化率と要求回生制動力増加速度上限値との関係の一例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る車速と補正係数αとの関係の一例を示す図である。
【図１３】第２の実施形態に係る経過時間と補正係数βとの関係の一例を示す図である。
【図１４】第３の実施形態に係る回生制動力の時間変化の一例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態に係る制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】第４の実施形態に係る摩擦制動力の時間変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態においては、ブレーキ制御装置は、制動要求に対して制動力を包括的に遅延させる。例えば、ブレーキ制御装置の制御部は、目標減速度に遅延処理を施して回生制動力及び摩擦制動力の両方を遅らせる。遅延処理は、少なくとも制動要求発生当初において実行される。また、遅延処理は、回生制動力を使用したときのブレーキフィーリングを回生制動力不使用時のブレーキフィーリングに調和させるように設定される。ブレーキ制御装置においては一般に回生制動力の応答性を摩擦制動力よりも高くしている。このため、回生協調制御において回生制動力及び摩擦制動力の両方を遅らせることにより、回生制動力の使用時と不使用時とで制動力立ち上がりタイミングの時間差を小さくすることが可能である。
【００２０】
このとき、制御部は、回生制動力の配分を最大化する目標配分プロファイルに従って要求制動力を回生制動力及び摩擦制動力に分配して制御してもよい。例えば制御部は、要求制動力を満たすように回生制動力を優先的にかつ摩擦制動力を補完的に発生させる。回生ブレーキを相対的に多く用いることにより、回生エネルギーの回収効率を高めることができる。
【００２１】
このようにすれば、回生制動力を最大限活用するとともに、回生制動力の有無によるブレーキフィーリングの違いを最小化することができる。回生制動力に制限を課してブレーキフィーリングを向上するというトレードオフの手法とは異なり、優れた燃費性能と良好なブレーキフィーリングとの両立を実現することができる。
【００２２】
例えば次のように一般化することができる。一実施形態においては、ブレーキ制御装置は、第１ブレーキユニットと、第１ブレーキユニットとは異なる応答性で制動力を出力する第２ブレーキユニットと、第１ブレーキユニットの出力を優先的に使用し第２ブレーキユニットの出力を併用して制動力を制御する制御部と、を備えてもよい。制御部は、第１ブレーキユニットの使用時と不使用時とで第２ブレーキユニットの出力の遅延を異ならせてもよい。これにより、第１ブレーキユニットの使用時と不使用時とで第１及び第２ブレーキユニットの応答性の違いに起因して生じる制動力立ち上がりタイミングのずれを軽減することができる。
【００２３】
第１ブレーキユニットは、第２ブレーキユニットよりも高い応答性で制動力を発生させるブレーキユニットであってもよい。制御部は、第１ブレーキユニットの使用時には第１及び第２ブレーキユニットの出力する制動力に遅延を与え、第１ブレーキユニットの不使用時には第２ブレーキユニットの出力する制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えないようにしてもよい。第１ブレーキユニットは回生ブレーキユニットであり、第２ブレーキユニットは摩擦ブレーキユニットであってもよい。このようにして、第１ブレーキユニットの出力に制限を課すことなく第１ブレーキユニットの使用時と不使用時とで制動力の立ち上がりタイミングのずれを軽減することが可能となる。
【００２４】
逆に、第１ブレーキユニットは、第２ブレーキユニットよりも低い応答性で制動力を発生させるブレーキユニットであってもよい。制御部は、第１ブレーキユニットの使用時には第１ブレーキユニットの出力する制動力に第１の遅延を与え、第２ブレーキユニットの出力する制動力に第１の遅延よりも大きい第２の遅延を与えてもよい。あるいは制御部は、第１ブレーキユニットの使用時には第１ブレーキユニットの出力する制動力に遅延を与えずに、第２ブレーキユニットの出力する制動力に遅延を与えてもよい。第１ブレーキユニットの不使用時においては、制御部は、第１ブレーキユニットの使用時に比べて小さい遅延を第２ブレーキユニットの出力する制動力に与えるかまたは遅延を与えないようにしてもよい。例えば、第１ブレーキユニットはエンジンブレーキユニットであり、第２ブレーキユニットは摩擦ブレーキユニットであってもよい。このようにすれば、エンジンブレーキを優先して利用することができるので、摩擦ブレーキユニットにおける摩耗の進行を遅らせることができる。
【００２５】
また、一実施形態においては、制御部は、第１ブレーキユニットの出力が総出力に占める配分を調整前より大きくするように第１及び第２ブレーキユニットの両方の出力の遅延を調整してもよい。例えば、制御部は、回生制動力及び摩擦制動力の目標配分プロファイルからの乖離を軽減するように回生制動力及び摩擦制動力の両方の遅延を調整してもよい。配分プロファイルは、所定の制約条件の下で回生制動力の配分を最大化するように設定されていてもよい。例えば、実際に出力した回生制動力の値を要求制動力から差し引いて得られた残りを摩擦制動力目標値とすることにより、回生制動力の配分を最大化してもよい。
【００２６】
更に一般化して言えば、一実施形態においては、車両制御システムは、互いに異なる応答性で車両に作用する力を出力する複数の制御ユニットを備え、複数の制御ユニットの出力から総出力を生成するよう構成されていてもよい。複数の制御ユニットは、総出力における出力配分に関して優先順位が設定されていてもよい。車両制御システムは、相対的に高い優先順位に設定されている制御ユニット出力の総出力に占める割合を調整前より大きくするように複数の制御ユニットの出力の遅延量を調整してもよい。
【００２７】
各制御ユニット出力の遅延量は、優先順位に関連づけて設定される。車両制御システムは、相対的に優先順位の高い制御ユニットを選択的に使用してもよい。相対的に優先順位の高い制御ユニットが使用される場合と使用されない場合とで、相対的に優先順位の低い制御ユニットの遅延量を異ならせてもよい。相対的に高優先の制御ユニットが使用される場合には当該制御ユニットが使用されない場合に比べて、相対的に低優先の制御ユニットの遅延量を大きくしてもよい。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置が適用された車両を示す概略構成図である。同図に示される車両１は、いわゆるハイブリッド車両として構成されており、エンジン２と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフトに接続された３軸式の動力分割機構３と、動力分割機構３に接続された発電可能なモータジェネレータ４と、変速機５を介して動力分割機構３に接続された電動モータ６と、車両１の駆動系全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」といい、電子制御ユニットは、すべて「ＥＣＵ」と称する。）７とを備える。変速機５には、ドライブシャフト８を介して車両１の駆動輪たる右前輪９ＦＲおよび左前輪９ＦＬが連結される。
【００２９】
エンジン２は、例えばガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を用いて運転される内燃機関であり、エンジンＥＣＵ１３により制御される。エンジンＥＣＵ１３は、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、エンジン２の作動状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン２の燃料噴射制御や点火制御、吸気制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ１３は、必要に応じてエンジン２の作動状態に関する情報をハイブリッドＥＣＵ７に与える。
【００３０】
動力分割機構３は、変速機５を介して電動モータ６の出力を左右の前輪９ＦＲ，９ＦＬに伝達する役割と、エンジン２の出力をモータジェネレータ４と変速機５とに振り分ける役割と、電動モータ６やエンジン２の回転速度を減速あるいは増速する役割とを果たす。モータジェネレータ４と電動モータ６とは、それぞれインバータを含む電力変換装置１１を介してバッテリ１２に接続されており、電力変換装置１１には、モータＥＣＵ１４が接続されている。バッテリ１２としては、例えばニッケル水素蓄電池などの蓄電池を用いることができる。モータＥＣＵ１４も、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号等に基づいて電力変換装置１１を介してモータジェネレータ４および電動モータ６を制御する。なお、上述のハイブリッドＥＣＵ７やエンジンＥＣＵ１３、モータＥＣＵ１４は、何れもＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。
【００３１】
ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、電力変換装置１１を介してバッテリ１２から電力を電動モータ６に供給することにより、電動モータ６の出力により左右の前輪９ＦＲ，９ＦＬを駆動することができる。また、エンジン効率のよい運転領域では、車両１はエンジン２によって駆動される。この際、動力分割機構３を介してエンジン２の出力の一部をモータジェネレータ４に伝えることにより、モータジェネレータ４が発生する電力を用いて、電動モータ６を駆動したり、電力変換装置１１を介してバッテリ１２を充電したりすることが可能となる。
【００３２】
また、車両１を制動する際には、ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、前輪９ＦＲ，９ＦＬから伝わる動力によって電動モータ６が回転させられ、電動モータ６が発電機として作動させられる。すなわち、電動モータ６、電力変換装置１１、ハイブリッドＥＣＵ７およびモータＥＣＵ１４等は、車両１の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって左右の前輪９ＦＲ，９ＦＬに制動力を付与する回生ブレーキユニット１０として機能する。
【００３３】
一実施形態に係るブレーキ制御装置においては、回生制動力と摩擦制動力とを併用するブレーキ回生協調制御を実行することにより要求される制動力を発生させる。回生制動力は、車輪を駆動させるための電動機を、走行中の車輪の回転トルクを入力とする発電機として動作させることにより車輪に付与される制動力である。車両の運動エネルギーは電気エネルギーに変換され、電気エネルギーは、電動機からインバータ等を含む電力変換装置を介して蓄電池に蓄積される。蓄積された電気エネルギーは以降の車輪の駆動等に用いられ、車両の燃費向上に寄与することとなる。一方、摩擦制動力は、車輪とともに回転する回転部材に対して摩擦部材を押圧することにより車輪に付与される制動力である。以下では摩擦制動力の例として、液圧源からの作動液の供給により回転部材に摩擦部材が押圧される液圧制動力を挙げて説明する。燃費をより向上させるためには、回生制動力を優先的に用い、回生制動力のみでは要求制動力に不足する分を液圧制動力により補完的に生じさせることが好ましい。
【００３４】
車両１は回生ブレーキユニット１０に加えて、図２に示されるように、動力液圧源３０等からの作動液の供給により制動力を発生させる液圧ブレーキユニット２０を備える。車両１は、ブレーキ回生協調制御を実行することにより回生制動力と液圧制動力とを併用して所望の制動力を発生させることができる。
【００３５】
図２は、本実施形態に係る液圧ブレーキユニット２０を示す系統図である。液圧ブレーキユニット２０は、図２に示されるように、各車輪に対応して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを含む。
【００３６】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。本実施形態におけるマニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル２４の運転者による操作量に応じて加圧されたブレーキフルードをディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動流体としてのブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給されたブレーキフルードの液圧を適宜調整してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。
【００３７】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０、および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下で更に詳しく説明する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。
【００３８】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２３を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。
【００３９】
マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、およびリザーバ３４を含む。液圧ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１にブレーキフルードが供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。
【００４０】
マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキフルードを貯留するリザーバ３４が配置されている。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４と動力液圧源３０のアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。なお、マスタシリンダ圧とレギュレータ圧とは厳密に同一圧にされる必要はなく、例えばレギュレータ圧のほうが若干高圧となるようにマスタシリンダユニット２７を設計することも可能である。
【００４１】
動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、例えば１４〜２２ＭＰａ程度に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。また、アキュムレータ３５は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ３４へと戻される。
【００４２】
上述のように、液圧ブレーキユニット２０は、ホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８およびアキュムレータ配管３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。
【００４３】
液圧アクチュエータ４０は、複数の流路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２，４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路４５から分岐されて、対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬのホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。
【００４４】
また、個別流路４１，４２，４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ブレーキフルードを双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へとブレーキフルードを流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へもブレーキフルードを流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００４５】
更に、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６，４７，４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６，４７，４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通が許容され、ブレーキフルードがホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してマスタシリンダユニット２７のリザーバ３４に接続されている。
【００４６】
主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。
【００４７】
分離弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００４８】
また、液圧アクチュエータ４０においては、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。より詳細には、マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。
【００４９】
マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。マスタカット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００５０】
また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、シミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とを接続する流路に設けられている。シミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間のブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００５１】
ストロークシミュレータ６９は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者によるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ６９としては、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましい。
【００５２】
レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００５３】
液圧アクチュエータ４０には、マスタ流路６１およびレギュレータ流路６２に加えて、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。
【００５４】
アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路５５に接続されている。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。
【００５５】
増圧リニア制御弁６６は、各車輪に対応して複数設けられた各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧制御弁として設けられている。また、減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧制御弁として設けられている。つまり、本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動流体を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。このように増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７を各ホイールシリンダ２３に対して共通化すれば、ホイールシリンダ２３ごとにリニア制御弁を設けるのと比べて、コストの観点からは好ましい。
【００５６】
なお、ここで、増圧リニア制御弁６６の出入口間の差圧は、アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力と主流路４５におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧は、主流路４５におけるブレーキフルードの圧力とリザーバ３４におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧を制御することができる。
【００５７】
液圧ブレーキユニット２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、ブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、上位のハイブリッドＥＣＵ７などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。
【００５８】
また、ブレーキＥＣＵ７０には、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２、および制御圧センサ７３が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内のブレーキフルードの圧力、すなわちレギュレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の上流側でアキュムレータ流路６３内のブレーキフルードの圧力、すなわちアキュムレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主流路４５の第１流路４５ａ内のブレーキフルードの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。
【００５９】
分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。更に、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動流体圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。
【００６０】
さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。なお、ストロークセンサ２５以外のブレーキ操作状態検出手段をストロークセンサ２５に加えて、あるいは、ストロークセンサ２５に代えて設け、ブレーキＥＣＵ７０に接続してもよい。ブレーキ操作状態検出手段としては、例えば、ブレーキペダル２４の操作力を検出するペダル踏力センサや、ブレーキペダル２４が踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチなどがある。
【００６１】
上述のように構成された液圧ブレーキユニット２０を備える本実施形態に係るブレーキ制御装置は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。図３は、回生協調制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。制動要求を受けて、ブレーキＥＣＵ７０は処理を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。ブレーキＥＣＵ７０は、例えばブレーキペダル２４の操作が解除されるまで所定の制御周期で反復して実行する。
【００６２】
制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は目標減速度すなわち要求制動力を演算する（Ｓ１０）。ブレーキＥＣＵ７０は例えば、マスタシリンダ圧及びストロークの測定値に基づいて目標減速度を演算する。ここでブレーキＥＣＵ７０は、所望の制動力配分に従って目標減速度を各輪に分配して各輪の目標制動力を演算し、以降の処理ではその目標制動力に基づいて回生制動力及び液圧制動力を制御してもよい。
【００６３】
ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度に基づいて要求回生制動力を演算する（Ｓ１２）。ブレーキＥＣＵ７０は例えば、発生可能な最大回生制動力よりも目標減速度が小さい場合には目標減速度を要求回生制動力とし、目標減速度が最大回生制動力以上である場合には最大回生制動力を要求回生制動力とする。また、ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度をそのまま要求回生制動力とするのではなく、目標減速度を補正して要求回生制動力を演算してもよい。目標減速度に対して要求回生制動力を高めに補正してもよいし、逆に低く補正してもよい。ブレーキＥＣＵ７０は、演算された要求回生制動力をハイブリッドＥＣＵ７に送信する（Ｓ１４）。ブレーキＥＣＵ７０及びハイブリッドＥＣＵ７は車載ネットワークに接続されている。ブレーキＥＣＵ７０は、その車載ネットワークへ要求回生制動力を送信する。
【００６４】
ハイブリッドＥＣＵ７は、車載ネットワークから要求回生制動力を受信する。ハイブリッドＥＣＵ７は、受信した要求回生制動力を回生制動力目標値として回生ブレーキユニット１０を制御する。その結果として実際に発生した回生制動力の実効値をハイブリッドＥＣＵ７は車載ネットワークを通じてブレーキＥＣＵ７０へと送信する。
【００６５】
ブレーキＥＣＵ７０は、ハイブリッドＥＣＵ７から回生制動力実効値を受信する（Ｓ１６）。ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度から回生制動力実効値を減じることにより液圧ブレーキユニット２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する（Ｓ１８）。ブレーキＥＣＵ７０は、要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、要求液圧制動力または目標液圧を補正してもよい。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように液圧アクチュエータ４０を制御する（Ｓ２０）。ブレーキＥＣＵ７０は例えば、フィードバック制御により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。
【００６６】
その結果、液圧ブレーキユニット２０においては、ブレーキフルードが動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３からブレーキフルードが減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、動力液圧源３０、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７等を含んでホイールシリンダ圧制御系統が構成されている。ホイールシリンダ圧制御系統によりいわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が行われる。ホイールシリンダ圧制御系統は、マスタシリンダユニット２７からホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路に並列に設けられている。
【００６７】
ブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を行う場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。更にブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５及びマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。
【００６８】
なお、上述のブレーキ回生協調制御においては、回生制動力を優先的に発生させ、要求制動力に対する回生制動力の不足を摩擦制動力で補填している。本発明はこのような回生優先モードには限られない。例えば、制御部は、回生制動力を補助的に使用する回生補助モードにより制動力を制御してもよいし、予め設定された回生目標値及び摩擦目標値の配分に目標減速度を分配し、回生制動力及び摩擦制動力を発生する回生併用モードで制動力を制御してもよい。
【００６９】
図４は、ブレーキ回生協調制御における制動力の時間変化の一例を模式的に示す図である。図４は上から順に図４Ａ乃至図４Ｄに区分される。図４Ａ乃至図４Ｃはブレーキ回生協調制御の一例を示し、図４Ｄは比較のため回生制動力を使用せず液圧制動力を使用する場合を示す。図４において縦軸は制動力を示し、横軸は制動要求からの経過時間を示す。よって、図４にはブレーキペダル２４の踏込当初における制動力立ち上がりが示されている。要求制動力の時間変化の一例として、制動要求から直線的に増加し時刻ｔ５以降は一定となる例を示している。
【００７０】
図４Ａは、要求制動力及び回生制動力を示す。図４Ａにおいては、要求制動力を実線で示し、回生制動力目標値を一点鎖線で示し、実際の回生制動力を破線で示す。当初は回生制動力目標値は要求制動力に一致して増加する。回生制動力の目標値が決定されてから実際に回生制動力が出力されるまでには、液圧制動力の応答遅れよりは小さいものの、ある程度の遅れがある。よって、実際の回生制動力は目標値から時間ｔ１だけ遅れて立ち上がる。時刻ｔ３に要求制動力が回生制動力上限値に達すると、それ以降は回生制動力目標値は上限値で一定となる。実際の回生制動力も目標値に追従して時刻ｔ４以降は一定となる。
【００７１】
図４Ｂは、要求制動力及び液圧制動力を示す。図４Ｂにおいては、要求制動力及び液圧制動力目標値を実線で示し、実際の液圧制動力を破線で示す。液圧制動力の目標値は、上述のように要求制動力から実際の回生制動力を減算して得られる。このため、回生制動力が立ち上がる時刻ｔ１までは液圧制動力目標値は増加する。その後は回生制動力の増加により、液圧制動力目標値は一定に保たれる。そして、実際の回生制動力が上限値に達した時刻ｔ４から液圧制動力目標値は再度増加する。要求制動力が一定となる時刻ｔ５以降は液圧制動力目標値も一定となる。実際の液圧制動力は目標値に対して遅れて時刻ｔ２から増加を開始する。
【００７２】
一般に、回生制動力に比べて液圧制動力の応答遅れのほうが大きい。回生制動力の応答遅れに比べて液圧制動力の応答遅れは例えば１０倍以上大きい。その１つの理由は、液圧ブレーキユニット２０においては液圧制御の応答性よりも制御安定性を重視する傾向があるからである。また、液圧ブレーキユニット２０における制御弁作動音の低減のために制御弁の開閉を緩やかに制御していることもある。図２に示される液圧アクチュエータ４０においては、１つの増圧リニア制御弁６６で４輪のホイールシリンダ２３を増圧するため液圧制御容積が大きいことも１つの理由である。
【００７３】
図４Ｃは、要求制動力に対する総制動力の変化を示す。ここで総制動力とは、図４Ａに示される実際の回生制動力と図４Ｂに示される実際の液圧制動力との合計である。総制動力の立ち上がりは、応答の早い回生制動力の立ち上がり（時刻ｔ１）によることがわかる。一方、図４Ｄに示すように、要求制動力を液圧制動力でまかなう場合には液圧制動力の応答遅れにより、図４Ｃに示す回生協調制御に比べて時間Δｔだけ遅れて液圧制動力が立ち上がる。この遅れは車両の制動性能上は通常問題がない。しかし、このように回生制動力の使用の有無によって制動力の立ち上がりタイミングが異なると、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【００７４】
図５は、ブレーキ回生協調制御における制動力の時間変化の他の例を模式的に示す図である。図５Ａ及び図５Ｂはブレーキ回生協調制御の一例を示し、図５Ｃは比較例を示す。図５Ｃは図４Ｄに示す比較例と同一である。図４と同様に、図５の縦軸及び横軸はそれぞれ制動力及び時間を示す。要求制動力の時間変化は図５においても図４と同一としている。
【００７５】
図５に示す実施例においては、回生制動力の増加速度に制限を課している。つまり、図５においては、図４に示す実施例よりも回生制動力の増加勾配を緩やかに制御している。このため、図５Ａに示されるように、回生制動力の目標値は制動要求当初から要求制動力を下回っている。この点で、回生制動力目標値が上限値に達するまで要求制動力に一致していた図４Ａの実施例とは異なっている。回生制動力だけでは要求制動力から不足する分は、図５Ｂに示すように液圧制動力により補填される。
【００７６】
図５Ｃに示すように、要求制動力を液圧制動力でまかなう場合には液圧制動力の応答遅れにより、図５Ａ及び５Ｂに示す回生協調制御に比べて時間Δｔだけ遅れて液圧制動力が立ち上がる。遅れ時間は図４に示す例と同様である。しかし、図５においては、回生制動力の勾配制限により制動要求発生直後の制動力立ち上がりが抑制されている。このため、液圧制動力で要求制動力をまかなう場合と回生協調制御を行う場合とで、ブレーキフィーリングの違いは小さくなる。よって、図４に示す例に比べて運転者に与え得る違和感も小さくすることができる。しかし、回生制動力を制限すれば、総制動力に占める回生制動力の比率が低下することになる。回生制動力の比率低下は、燃費向上という観点からは好ましくない。
【００７７】
そこで、第１の実施形態においては、制御部は、回生制動力を使用しないときの液圧制動力の制動要求に対する応答特性を基準として、回生制動力を使用するときの液圧制動力の応答特性を調整する。制御部は、回生制動力を使用しないときの液圧制動力の立ち上がりタイミングに比べて、回生制動力を使用するときの液圧制動力の立ち上がりタイミングを遅延させる。制御部は、回生制動力の使用の有無により液圧制動力の遅延量を切り替える遅延量切替制御を実行する。
【００７８】
制御部は例えば、回生制動力を使用する場合には制動要求から第１の遅延時間だけ遅れて総制動力が立ち上がるよう回生制動力及び摩擦制動力を制御する。制御部は、少なくとも制動要求発生当初において一時的に制動力に遅延を与える。第１の遅延時間は例えば、回生制動力使用時の制動力立ち上がりタイミングを回生制動力不使用時の制動力立ち上がりタイミングに合わせるように設定される。よって、回生制動力の有無によるブレーキフィーリングの違いを小さくすることができる。また、摩擦制動力を遅らせて発生させることにより、先行して立ち上がる回生制動力が総制動力に占める比率を高くすることができる。
【００７９】
一方、制御部は、回生制動力を使用しない場合に、制動要求から第１の遅延時間より小さい第２の遅延時間だけ遅れて制動力が立ち上がるよう摩擦制動力を制御する。この場合、第１及び第２の遅延時間は、回生制動力使用時及び不使用時の制動力立ち上がりタイミングを合わせるように設定される。あるいは、制御部は、回生制動力を使用しない場合には遅延を与えることなく摩擦制動力を制御する。
【００８０】
図６は、第１の実施形態に係る制動力の時間変化を模式的に示す図である。図６Ａ及び図６Ｂはブレーキ回生協調制御の一例を示し、図６Ｃは比較例を示す。図６Ｃは図４Ｄに示す比較例と同一である。図４と同様に、図６の縦軸及び横軸はそれぞれ制動力及び時間を示す。要求制動力の時間変化は図６においても図４と同一としている。
【００８１】
ブレーキＥＣＵ７０は、運転者の操作入力に基づいて要求制動力を演算し、要求制動力を遅れ時間ΔＴだけ遅延させる処理を実行する。ブレーキＥＣＵ７０は、遅延された要求制動力に基づいて回生制動力及び液圧制動力を制御する。図６Ａにおいては、操作入力に基づいて演算された要求制動力を実線で示し、遅延処理後の要求制動力を二点鎖線で示す。操作入力に基づく実線の要求制動力は、制動力制御に直接使用されないという点でいわば仮の要求制動力ということもできる。
【００８２】
図６Ａに示されるように、遅延処理済の要求制動力は制動要求から遅れ時間ΔＴだけ遅延した時刻Ｔ１に立ち上がる。遅延処理済の要求制動力は、操作入力に基づく仮の要求制動力に対して遅れ時間ΔＴの遅延が付加されている点を除いて、仮の要求制動力と同一の波形を有する。遅延処理済要求制動力が回生制動力目標値の上限値に達するまでは、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力目標値を遅延処理済要求制動力に一致させる。遅延処理済要求制動力が回生制動力目標値の上限値を超えた場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力目標値を上限値に一致させる。図４Ａと同様に、実際の回生制動力は目標値から遅れて時刻Ｔ２に立ち上がり、目標値に追従するよう制御される。
【００８３】
図６Ｂは、要求制動力に対する総制動力の変化を示す。図６Ｂに示す総制動力変動は、制動要求に対して遅れを有する点を除き、図４Ｃに示す総制動力変動と同様である。ブレーキＥＣＵ７０は、遅延処理済要求制動力から実際の回生制動力を減算して液圧制動力目標値を得る。ブレーキＥＣＵ７０は、液圧制動力目標値に基づいて液圧制動力を制御する。図６Ｂに示されるように、液圧制動力に先行して増加する回生制動力の発生時刻Ｔ２が総制動力の立ち上がりタイミングとなる。
【００８４】
ここで、遅れ時間ΔＴは、回生制動力使用時の制動力立ち上がりタイミングＴ２（図６Ｂ参照）と、回生制動力不使用時の液圧制動力立ち上がりタイミングＴ２（図６Ｃ参照）とが一致するように設定されている。このため、回生制動力の使用の有無にかかわらず、制動力の立ち上がりタイミングを共通化することができる。よって、回生制動力の使用時と不使用時とでブレーキフィーリングの違いを小さくすることができる。
【００８５】
なお、回生制動力の使用時と不使用時とで制動力の立ち上がりタイミングをずらしてもよい。立ち上がりタイミングだけでなく立ち上がりにおける制動力増加プロファイルもブレーキフィーリングに影響しうる。これを考慮したうえで、遅れ時間ΔＴは、回生制動力の使用時と不使用時とでブレーキフィーリングの違いを小さくするように定めてもよい。
【００８６】
また、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力使用時の要求制動力を遅延させるとともに、回生制動力不使用時の液圧制動力の遅延を調整してもよい。この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力不使用時の液圧制動力を遅らせることにより回生制動力使用時のブレーキフィーリングとの違いを抑えてもよいし、逆に回生制動力不使用時の液圧制動力の応答性を高めることにより回生制動力使用時のブレーキフィーリングとの違いを抑えてもよい。
【００８７】
このように、図６に示す実施例においては、回生制動力を使用する場合の制動力の立ち上がりを要求制動力に対し全体的に遅らせている。特に、液圧制動力の立ち上がりを遅らせることにより、要求制動力のうち回生制動力への配分比率を大きくすることができる。回生制動力を制限する場合（図５参照）とは異なり、回生制動力を最大限活用する配分プロファイルで回生制動力を制御することができる。よって、回生エネルギーの回収量を大きくすることができる。また、回生制動力及び液圧制動力を一律に遅らせているから、回生制動力が液圧制動力に先行して立ち上がることに変わりはない。よって、液圧制動力の遅れは回生制動力により補われ、総制動力の立ち上がりの遅延は最小限に抑えられる。
【００８８】
なお、図４乃至図６に示されるブレーキ回生協調制御を、状況に応じて選択して使い分けてもよい。例えば、ブレーキＥＣＵ７０は、通常の制動時には図６に示す遅延調整制御を実行し、緊急の制動時には図４に示す高応答制御を実行してもよい。また、所望のブレーキフィーリングを実現するために図５に示す回生制動力制限が適する場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の最大値またはその増加速度の最大値に制限を課すようにしてもよい。
【００８９】
図７は、第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。図７に示される処理は、回生制動力が許可されているか否かによって異なる遅延量を目標減速度に与えることが付加されている点で、図３に示される回生協調制御とは異なる。
【００９０】
ブレーキＥＣＵ７０は、まず仮目標減速度を演算する（Ｓ２２）。ここで、仮目標減速度は、図３における目標減速度に相当する（図３のＳ１０）。すなわち、ブレーキＥＣＵ７０は、例えばマスタシリンダ圧及びストロークの測定値に基づいて仮目標減速度を演算する。
【００９１】
次に、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の使用が許可されている状態か否かを判定する（Ｓ２４）。ブレーキＥＣＵ７０は例えば、ブレーキ制御モードが回生許可モードであるか否かを判定する。ブレーキ制御システムが正常であることを前提として、ブレーキＥＣＵ７０は通常、回生許可モードを選択する。しかし、正常時においてブレーキＥＣＵ７０が回生禁止モードを選択し液圧制動力で要求制動力をまかなうこともある。例えば、バッテリ１２の充電状態が満充電である場合には回生制動力を出すことができないから回生禁止モードが選択される。また、変速時には車両減速度が比較的大きく変動するため回生禁止モードが選択される。所定の低速走行中においても回生禁止モードが選択される。
【００９２】
回生許可モードである場合には（Ｓ２４のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、仮目標減速度に第１フィルタ処理を実行する（Ｓ２６）。ブレーキＥＣＵ７０は、第１フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて回生協調制御を実行する（Ｓ２８）。回生協調制御は、図３を参照して説明した回生優先モードであってもよいし、上述の回生補助モードまたは回生併用モードであってもよい。
【００９３】
一方、回生許可モードではない場合には（Ｓ２４のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理を実行する（Ｓ３０）。ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて液圧制動力を制御する（Ｓ３２）。つまり、ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて液圧制動力の目標値を求める。そして、その目標値に従って液圧アクチュエータ４０を制御して液圧制動力を発生させる。その結果、例えば図４Ｄに示すように液圧制動力が生じる。
【００９４】
第２フィルタ処理は例えば、仮目標減速度に第２のローパスフィルタを作用させる処理である。第２のローパスフィルタの通過周波数域の上限値は例えば、仮目標減速度に生じ得るノイズを十分に低減するという観点で設定される。また、第１フィルタ処理は、仮目標減速度に第１のローパスフィルタを作用させる処理である。第１のローパスフィルタの通過周波数域の上限値は、第２のローパスフィルタよりも通過周波数域の上限値よりも小さい値に設定される。例えば、第１のローパスフィルタの通過周波数域の上限値は、第２のローパスフィルタよりも通過周波数域の上限値の１０％未満であってもよい。このように目標減速度に施すフィルタ処理を回生許可モードと回生禁止モードとで異ならせることにより、所望の遅延調整が可能となる。なお、第２フィルタ処理を省略し、ブレーキＥＣＵ７０は、回生許可モードにおいて所望の遅延処理を目標減速度に施すようにしてもよい。
【００９５】
上述の実施例では仮目標減速度にフィルタ処理を施しているがこれに限られず、ブレーキＥＣＵ７０は、仮目標減速度演算処理よりも上流において遅延処理を実行してもよい。例えば、仮目標減速度の演算の基礎となる測定値（例えばマスタシリンダ圧、ペダルストローク、及びペダル踏力等）に遅延処理を施してもよい。この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の使用が許可されている状態か否かをまず判定し、許可の有無に応じて当該測定値に作用させる遅延処理を切り替える。また、ブレーキＥＣＵ７０は、仮目標減速度演算処理よりも下流において遅延処理を実行してもよい。例えば、仮目標減速度に基づき演算された各輪の目標制動力に遅延処理を実行してもよい。
【００９６】
遅延処理はフィルタ処理には限られない。フィルタ処理に代えて、ブレーキＥＣＵ７０は遅延処理として例えばバッファ処理を実行してもよい。バッファ処理とは例えば、回生禁止モードにおいては目標減速度に基づいて摩擦制動力を発生させ、回生許可モードにおいては所定時間前に演算された目標減速度に基づいて総制動力を発生させる処理である。また、ブレーキＥＣＵ７０は、遅延を模擬する擬似遅延処理を実行してもよい。擬似遅延処理として例えば、勾配制限処理や目標値嵩下げ処理を実行してもよい。勾配制限処理とは例えば、回生許可モードにおいては回生禁止モードに比べて制動力の増加速度を制限する処理である。ブレーキＥＣＵ７０は、フィルタ処理、バッファ処理、及び擬似遅延処理のうち複数を組み合わせた処理を遅延処理として実行してもよい。
【００９７】
また、遅延量を時間的に可変としてもよい。ブレーキの踏み始めに比べてその後は減速度変化に対する運転者の感度が鈍くなる傾向にあるので、制動力発生当初に比べてその後は遅延を小さくして制動力応答性を高めてもよい。例えば、ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度の値またはその時間変化率に応じて第１フィルタの通過周波数域上限値を変化させてもよい。ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキペダル２４の踏込速度が相対的に大きい場合には小さいときよりも第１フィルタの通過周波数域上限値を大きくしてもよい。あるいは、ブレーキＥＣＵ７０は、制動要求からの時間経過につれて第１フィルタの通過周波数域上限値を大きくしてもよい。
【００９８】
また、車両によって液圧制動力の応答性にばらつきがあるので、ブレーキＥＣＵ７０は、液圧制動力の応答性を測定し、測定結果に基づいて遅延処理を調整する学習処理を実行してもよい。
【００９９】
図８は、第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の他の例を説明するためのフローチャートである。図７を参照して説明した実施例では仮目標減速度に包括的に遅延処理をするのに対して、図８に示す実施例においては回生制動力及び液圧制動力に個別的に遅延処理を実行するという点で異なる。ただし、図８に示す実施例においても図７の例と同様に回生制動力及び液圧制動力の両方に遅延を与えている。図７に示す実施例は図３に示す回生協調制御処理の上流に遅延処理を付加したものであるのに対し、図８に示す実施例は図３に示す処理に遅延処理を組み込んだものに相当する。
【０１００】
制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は目標減速度すなわち要求制動力を演算する（Ｓ３４）。次に、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の使用が許可されている状態か否かを判定する（Ｓ３６）。回生制動力の使用が許可されている場合には（Ｓ３６のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度に基づいて要求回生制動力を演算する（Ｓ３８）。ブレーキＥＣＵ７０は、要求回生制動力に第１遅延処理を実行する（Ｓ４０）。ブレーキＥＣＵ７０は、遅延された要求回生制動力をハイブリッドＥＣＵ７に送信する（Ｓ４２）。
【０１０１】
ブレーキＥＣＵ７０は、ハイブリッドＥＣＵ７から回生制動力実効値を受信する（Ｓ４４）。ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度から回生制動力実効値を減じることにより要求液圧制動力を算出する（Ｓ４６）。ブレーキＥＣＵ７０は、要求液圧制動力に第２遅延処理を実行する（Ｓ４８）。ブレーキＥＣＵ７０は、要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出し、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように液圧アクチュエータ４０を制御する（Ｓ５０）。
【０１０２】
一方、回生制動力の使用が許可されていない場合には（Ｓ３６のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は図７に示す実施例と同様に、第２フィルタ処理を実行する（Ｓ３０）。ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて液圧制動力を制御する（Ｓ３２）。
【０１０３】
ここで、第１遅延処理及び第２遅延処理は共通の処理であってもよく、例えば第１フィルタ処理（図７のＳ２６）である。また、第１遅延処理と第２遅延処理とを異ならせることにより、回生制動力の応答性と液圧制動力の応答性をそれぞれ個別的に調整してもよい。このようにすれば、ブレーキフィーリングの調整をより繊細に行うことが可能となる。また、回生制動力の要求制動力に占める割合を高めるという観点からは、第１遅延処理に比べて第２遅延処理による遅延量を大きくすることが好ましい。
【０１０４】
また、第１遅延処理をブレーキＥＣＵ７０において実行するのではなく、ハイブリッドＥＣＵ７において受信した要求回生制動力に実行するようにしてもよい。第２遅延処理についても、要求液圧制動力の演算（Ｓ４６）より下流の任意の位置で実行してもよい。例えば、ブレーキＥＣＵ７０は、第２遅延処理を各輪の液圧制動力目標値に実行してもよいし、あるいは各ホイールシリンダ２３の目標液圧に実行してもよい。
【０１０５】
さらに、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力及び摩擦制動力に加えて、第３の制御量に第３の遅延処理を実行してもよい。第３の制御量は例えばエンジンブレーキである。摩擦部材の摩耗を抑制することができるという点で、摩擦制動力よりもエンジンブレーキを用いることが好ましい。燃費向上を最優先とする場合には、３つの制御量の優先順位は、回生制動力、エンジンブレーキ、摩擦制動力の順となる。３つの制御量の応答性は一般にこの優先順位とは異なり、回生制動力、摩擦制動力、エンジンブレーキの順となる。なおエンジンブレーキに代えて、車両の挙動を安定化するためのいわゆるＶＳＣ制御における電動ステアリングを第３の制御量としてもよい。
【０１０６】
この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の使用が許可されている場合には、回生制動力に第１遅延処理を、摩擦制動力に第２遅延処理を、エンジンブレーキに第３遅延処理を実行する。第１乃至第３の遅延処理は共通の遅延処理であってもよい。または、第３遅延処理による遅延を第２遅延処理よりも小さくし、相対的に優先度の高いエンジンブレーキをより多く用いるようにしてもよい。一方、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の使用が許可されていない場合には、回生制動力の使用が許可されている場合にに比べて摩擦制動力及びエンジンブレーキの遅延を緩和する。このとき、ブレーキＥＣＵ７０は、エンジンブレーキの応答性が摩擦制動力よりも高くなるように摩擦制動力及びエンジンブレーキの遅延を調整してもよい。
【０１０７】
図９は、第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の他の例を説明するためのフローチャートである。図９に示す実施例は、液圧制動力が支配的である場合に遅延処理を補正するという点で図７に示す実施例とは異なる。この遅延処理の補正は図８に示す実施例にも同様に適用することができる。液圧制動力が支配的である場合とは例えば、バッテリ１２の充電状態が満充電に近く回生制動力を出力する余地が小さい場合である。このような場合には遅延を小さくすることにより、制動力全体の応答遅れを低減することができる。
【０１０８】
ブレーキＥＣＵ７０は、まず仮目標減速度を演算し（Ｓ２２）、回生制動力の使用が許可されている状態か否かを判定する（Ｓ２４）。回生制動力の使用が許可されていない場合には（Ｓ２４のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理を実行する（Ｓ３０）。ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて液圧制動力を制御する（Ｓ３２）。
【０１０９】
回生制動力の使用が許可されている場合には（Ｓ２４のＹ）、液圧制動力が支配的となる状況であるか否かを判定する（Ｓ２５）。液圧制動力が支配的ではないと判定された場合には（Ｓ２５のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、仮目標減速度に第１フィルタ処理を実行する（Ｓ２６）。ブレーキＥＣＵ７０は、第１フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて回生協調制御を実行する（Ｓ２８）。
【０１１０】
一方、液圧制動力が支配的である場合には（Ｓ２５のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、第１フィルタを補正する（Ｓ５２）。ブレーキＥＣＵ７０は、補正されたフィルタにより仮目標減速度を遅延させる（Ｓ５４）。ブレーキＥＣＵ７０は、補正済のフィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて回生協調制御を実行する（Ｓ２８）。
【０１１１】
液圧制動力が支配的となる状況であるか否かは例えば、回生実行可能量から要求回生制動力を減算して得られる回生余地量に基づいて判定する。ブレーキＥＣＵ７０は、回生余地量が所定のしきい値に満たない場合に液圧制動力が支配的となると判定し、回生余地量が当該しきい値以上である場合に液圧制動力が支配的ではないと判定する。回生制動力の上限である回生実行可能量に要求回生制動力が近づくと回生制動力実効値の増加速度が相対的に小さくなる傾向がある。つまり応答性が低下する。そこで、回生余地量が小さくなったときには遅延を小さくすることが好ましい。なお回生余地量に代えて、ブレーキＥＣＵ７０は、回生実行可能量または充電状態（ＳＯＣ）に基づいて液圧制動力が支配的となる状況であるか否かを判定してもよい。
【０１１２】
よって、ブレーキＥＣＵ７０は、回生余地量に応じて第１フィルタの通過周波数域上限値を補正する。ブレーキＥＣＵ７０は、例えば予め記憶されているマップを使用して、回生余地量が小さいほど通過周波数域上限値を大きく補正する。ブレーキＥＣＵ７０は、回生実行可能量または充電状態（ＳＯＣ）に基づいて第１フィルタの通過周波数域上限値を補正してもよい。通過周波数域上限値の補正量が急変動を避けるための制限値を超える場合には、その制限値を超えないよう徐々に第１フィルタを補正してもよい。
【０１１３】
また、ブレーキＥＣＵ７０は、液圧制動力が支配的となる状況であるか否かを車速に基づいて判定してもよい。高速走行中は回生制動力が相対的に小さくなる。よって、ブレーキＥＣＵ７０は、所定の車速を超える場合に液圧制動力が支配的と判定し、当該車速以下である場合に液圧制動力が支配的でないと判定してもよい。この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、車速に応じて遅延処理を補正してもよい。
【０１１４】
図１０は、第１の実施形態に係るブレーキ回生協調制御処理の他の例を説明するためのフローチャートである。図１０に示す実施例は、緊急ブレーキであるか否かを判定し、緊急ブレーキである場合に遅延を小さくするという点で、図７に示す実施例とは異なる。この緊急ブレーキ判定は図８及び図９に示す実施例にも同様に適用することができる。このようにすれば、緊急ブレーキの場合に遅延を小さくして迅速に制動力を立ち上げることができる。
【０１１５】
ブレーキＥＣＵ７０は、まず仮目標減速度を演算し（Ｓ２２）、緊急ブレーキであるか否かを判定する（Ｓ２３）。緊急ブレーキであるか否かは例えば、仮目標減速度の増加速度、または仮目標減速度の演算の基礎となる測定値の増加速度に基づいて判定する。ブレーキＥＣＵ７０は、仮目標減速度の増加速度が緊急ブレーキを示す所定値以上である場合に緊急ブレーキであると判定し、仮目標減速度の増加速度が当該所定値未満である場合に通常のブレーキであると判定する。
【０１１６】
緊急ブレーキでないと判定された場合には（Ｓ２３のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の使用が許可されている状態か否かを判定する（Ｓ２４）。回生制動力の使用が許可されている場合には（Ｓ２４のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、仮目標減速度に第１フィルタ処理を実行する（Ｓ２６）。ブレーキＥＣＵ７０は、第１フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて回生協調制御を実行する（Ｓ２８）。
【０１１７】
回生制動力の使用が許可されていない場合には（Ｓ２４のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理を実行する（Ｓ３０）。ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理がなされた目標減速度に基づいて液圧制動力を制御する（Ｓ３２）。また、緊急ブレーキである場合にも（Ｓ２３のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、第２フィルタ処理を実行し（Ｓ３０）、液圧制動力により要求制動力を発生させる（Ｓ３２）。
【０１１８】
なお、緊急ブレーキである場合（Ｓ２３のＹ）において回生制動力の使用が許可されている場合には、ブレーキＥＣＵ７０は回生協調制御を実行してもよい。この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、例えば図４に示す実施例のように、目標減速度に遅延を与えることなく回生協調制御を実行してもよい。
【０１１９】
次に、第２の実施形態を説明する。ブレーキＥＣＵ７０は、相対的に運転者が制動力の変化を感じにくい条件下で回生制動力の応答性を高める。要するに、運転者が鈍感なときに回生制動力を増加させるということである。このようにすれば、運転者に与える違和感を抑えつつ回生制動力を迅速に増すことができる。
【０１２０】
ブレーキＥＣＵ７０は、車両減速度変動に対する運転者の感度に影響する物理量に基づいて、要求回生制動力の増加速度上限値を調整する。ブレーキＥＣＵ７０は、相対的に運転者の感度が低くなる鈍感範囲に当該物理量が含まれる場合には、相対的に運転者の感度が高くなる敏感範囲に当該物理量が含まれる場合よりも、要求回生制動力の増加速度上限値を大きくする。このようにすれば、運転者の感度が低いときに回生制動力を大きく増加することが許容される。また、増加速度上限値を固定された一定値とする場合に比べて回生制動力を柔軟に増加させることも可能となる。一方、運転者の感度が高いときには回生制動力の増加が制限され、急激な減速度変化による違和感を抑制することができる。
【０１２１】
車両減速度変動に対する運転者の感度に影響する物理量には例えば、目標減速度の時間変化率、車速、または制動開始からの経過時間がある。ブレーキＥＣＵ７０は、これらの物理量と要求回生制動力の増加速度上限値との関係を示すマップを予め記憶している。ブレーキＥＣＵ７０は、測定された物理量に基づいて要求回生制動力の増加速度上限値を求める。ブレーキＥＣＵ７０は、その増加速度上限値の制限のもとで要求回生制動力を演算する。第２の実施形態は、上述の第１の実施形態における要求回生制動力演算に適用することも可能であるし、第１の実施形態とは異なる回生制動力制御における要求回生制動力演算に適用することも可能である。
【０１２２】
図１１は、第２の実施形態に係る目標減速度時間変化率と要求回生制動力増加速度上限値との関係の一例を示す図である。図１１の横軸は目標減速度の増加速度、すなわち運転者の要求制動力の増加勾配を示す。図１１の縦軸は回生制動力の増加速度上限値を示す。ブレーキＥＣＵ７０は、図１１に示されるように、目標減速度増加速度が大きいほど要求回生制動力増加速度上限値を大きくする。具体的には、目標減速度増加速度がａ１であるときに要求回生制動力増加速度上限値をｂ１とし、目標減速度増加速度がａ２であるときに要求回生制動力増加速度上限値をｂ２と設定する。目標減速度増加速度がａ１からａ２に増加するにつれて、要求回生制動力増加速度上限値はｂ１からｂ２に直線的に増加する。なお図１１に示す例では、要求回生制動力増加速度上限値をｂ１からｂ２の範囲で可変とするよう制限している。このため、目標減速度増加速度がａ１未満であるときは要求回生制動力増加速度上限値を一律にｂ１とし、目標減速度増加速度がａ２を超えるときは要求回生制動力増加速度上限値を一律にｂ２としている。
【０１２３】
このようにして、ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度の増加速度が相対的に大きい値であるときは相対的に小さい値であるときに比べて大きな回生制動力増加速度を許容している。運転者がブレーキペダル２４を急激に操作したときには大きく回生制動力を増加させることができる。
【０１２４】
これとは別に、制動中に回生禁止モードから回生許可モードへと復帰して回生制動力の発生が開始されることもある。特に、運転者がブレーキペダル２４を保持しているときに回生許可モードに復帰した場合には、ペダル操作を変えていないにもかかわらず回生制動力の立ち上がりにより車両減速度が急に変わってしまう。第２の実施形態によれば、目標減速度増加速度が小さいときには回生制動力増加速度は制限されるので、車両減速度の急変による違和感を抑制することもできる。
【０１２５】
図１１に示すマップの例では目標減速度増加速度に対し直線的に回生制動力増加速度の制限を定めているが、これに限られず非線形であってもよい。例えば、目標減速度増加速度が所定のしきい値未満である場合には回生制動力増加速度上限値を第１の値とし、目標減速度増加速度が所定のしきい値以上である場合には回生制動力増加速度上限値を第１の値より大きい第２の値としてもよい。このように２段階に上限値を設定するだけでなく多段階に設定してもよい。例えば、目標減速度増加速度の大きさに応じて多数の区分を設定し、区分ごとに回生制動力増加速度上限値を設定してもよい。
【０１２６】
図１２は、第２の実施形態に係る車速と補正係数αとの関係の一例を示す図である。一実施例においては、ブレーキＥＣＵ７０は、要求回生制動力増加速度上限値を車速に応じて補正係数αで補正する。ブレーキＥＣＵ７０は、車両が高速で走行しているときは低速であるときに比べて回生制動力増加速度上限値を大きくするよう補正する。ブレーキＥＣＵ７０は、例えば図１１に示すマップから得られた要求回生制動力増加速度上限値に補正係数αを掛けて得られる値を上限値として用いる。このようにしても、回生制動力による燃費向上とブレーキフィーリング変化の抑制とを両立することができる。特に、高速走行中は回生による回収エネルギーが大きくなるので、燃費向上への寄与が大きい。高速であるほどブレーキフィーリングの変化を感じにくくなるため、フィーリングへの悪影響も小さくなる。
【０１２７】
図１２の横軸は車速を示し、縦軸は補正係数αを示す。ブレーキＥＣＵ７０は、図１２に示されるように、車速が大きいほど補正係数αを大きくする。具体的には、車速がｖ１であるときに補正係数をα１とし、車速ｖ２であるときに補正係数をα２と設定する。車速がｖ１からｖ２に増加するにつれて、補正係数はα１からα２に直線的に増加する。図１２においては補正係数をα１からα２の範囲で可変としているため、車速がｖ１未満であるときは補正係数を一律にα１とし、車速がｖ２を超えるときは補正係数を一律にα２としている。補正係数の最低値（図１２においては補正係数値α１）は１として、図１１に示すマップから得られた要求回生制動力増加速度上限値を少なくとも維持するようにしてもよい。
【０１２８】
図１３は、第２の実施形態に係る経過時間と補正係数βとの関係の一例を示す図である。一実施例においては、ブレーキＥＣＵ７０は、要求回生制動力増加速度上限値を、制動要求からの経過時間に応じて補正係数βで補正する。ブレーキＥＣＵ７０は、時間の経過につれて回生制動力増加速度上限値を小さくするよう補正する。ブレーキの踏み始めは運転者は効き過ぎを感じにくい傾向があるからである。ブレーキＥＣＵ７０は、例えば図１１に示すマップから得られた要求回生制動力増加速度上限値に補正係数βを掛けて得られる値を上限値として用いる。なお、ブレーキＥＣＵ７０は、補正係数αと補正係数βの両方を併用してもよい。この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、例えば図１１に示すマップから得られた要求回生制動力増加速度上限値に補正係数α及び補正係数βを掛けて得られる値を上限値として用いる。
【０１２９】
図１３の横軸は制動要求からの経過時間を示し、縦軸は補正係数βを示す。ブレーキＥＣＵ７０は、図１３に示されるように、時間が経過するにつれて補正係数βを小さくする。具体的には、制動要求から時刻ｔ１までは補正係数をβ１とし、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは補正係数をβ１からβ２に直線的に減少させる。時刻ｔ２以降は補正係数をβ２とする。補正係数の最大値（図１３においては補正係数値β１）は１として、図１１に示すマップから得られた要求回生制動力増加速度上限値を上限するようにしてもよい。
【０１３０】
第３の実施形態を説明する。上述の第１及び第２の実施形態は、制動要求時に回生開始条件が満たされていることを前提としている。すなわち、ブレーキＥＣＵ７０は制動要求時に回生制動力を直ちに発生させることが許容されている。しかし、制動要求時には回生開始条件が成立しておらず、制動中に回生開始条件が成立する場合も想定される。例えば、制動開始後にバッテリが消費されて回生再開が許可される場合や、変速動作完了まで回生制動が禁止されており変速動作中に制動要求が生じた場合がある。また、下り坂走行中の制動時に速度が徐々に増え、回生制動を許可する速度しきい値に達した場合も想定される。
【０１３１】
これらの場合、制動当初は回生制動が一時的に中止されており、回生開始条件の成立により回生制動力が遅れて立ち上がる。制動開始から回生制動力立ち上がりタイミングがずれることになる。回生制動力は応答性に優れるので、回生開始条件の成立とともに急速に増加すると考えられる。これは回生エネルギー回収の点では都合がよいが、ブレーキフィーリングの観点からは必ずしも好都合とはいえない。回生制動力の増加に対し液圧制動力の減少には遅れがある。よって、特に運転者がブレーキペダル操作量を一定に保持しているときに回生開始条件が成立すると、回生制動力の出現により車両減速度が過渡的に大きく増加するおそれがある。このような減速度の急変は運転者に違和感を与えるおそれがある。
【０１３２】
そこで、第３の実施形態においてはブレーキフィーリングの向上を重視する。ブレーキＥＣＵ７０は、制動中に回生制動の禁止が解除された場合に回生制動力の増加速度を制限する。ブレーキＥＣＵ７０は、少なくとも禁止解除の直後に回生制動力増加速度を一時的に制限する。ブレーキＥＣＵ７０は、制動要求時に回生制動が許可されていた場合における回生制動力増加速度の制限よりも、制動中に回生制動の禁止が解除された場合における回生制動力増加速度の制限を強化する。第３の実施形態は、上述の第１及び第２の実施形態に適用してもよいし、第１及び第２の実施形態とは異なる回生制動力制御に適用してもよい。
【０１３３】
図１４は、第３の実施形態に係る回生制動力の時間変化の一例を示す図である。図１４の縦軸は制動力を示し、横軸は制動要求からの経過時間を示す。図１４には、要求制動力と回生制動力の目標値とが示されている。本実施形態により制限された回生制動力目標値を一点鎖線で示し、制限されていない回生制動力目標値を破線で示す。
【０１３４】
図１４には、制動開始当初は回生制動が禁止されており、要求制動力が定常値に達した後に回生開始条件が成立した場合が示されている。回生制動力の増加速度が制限されていない場合には、破線で示すように、要求制動力に応じた回生制動力目標値が回生開始条件成立とともに設定される。この目標値に従って実際の回生制動力が制御されるから、急速に回生制動力が立ち上がる。これに対して、実線で示すように回生制動力増加速度を制限することにより、回生制動力の立ち上がりを緩やかにすることができる。
【０１３５】
図１５は、第３の実施形態に係る制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。ブレーキＥＣＵ７０は、回生禁止モードにおいて回生開始条件が成立した場合に以下の処理を少なくとも所定時間反復して実行する。回生開始条件は例えば、車速が回生許可車速以上であること、バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ）が回生許可しきい値未満であること、変速動作中でないこと等を含む。
【０１３６】
ブレーキＥＣＵ７０は、制動開始から回生開始条件成立までの経過時間が所定の遅れ時間を超えているか否かを判定する（Ｓ５６）。制動開始と回生開始条件成立とが同時とみなしうるタイミングで生じた場合には本実施形態に係る制限を設定する必要がないからである。よって、所定の遅れ時間は、制動開始と回生制動力立ち上がりタイミングとが同時であるとはみなすことができない程度の時間に設定すればよく、例えば数百ｍｓｅｃ以内に設定される。
【０１３７】
制動開始からの遅れがあると判定された場合には（Ｓ５６のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、要求制動力の変動が大きいか否かを判定する（Ｓ５８）。具体的には、ブレーキＥＣＵ７０は、目標減速度の時間変化率がしきい値よりも小さいか否かを判定する。回生制動力の急増による違和感は要求制動力の変動が小さいときに目立つからである。なおこの判定を省略して、制動開始からの遅れがあると判定された場合に回生制動力目標値に制限を設定してもよい。
【０１３８】
要求制動力の変動が小さいと判定された場合には（Ｓ５８のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力目標値に制限を設定する（Ｓ６０）。例えば、制動要求時に回生制動が許可されている場合に設定されている回生制動力の増加速度上限値よりも小さい増加速度上限値を設定する。ブレーキＥＣＵ７０は、設定された制限を用いて回生制動力目標値を演算する。一方、制動開始からの遅れがないと判定された場合（Ｓ５６のＮ）、及び要求制動力の変動が大きいと判定された場合には（Ｓ５８のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力目標値に制限を設定することなく処理を終了する。
【０１３９】
図１４において回生制動力の増加速度は一定の勾配であるが、これに限られない。ブレーキＥＣＵ７０は、回生制動力の増加速度上限値を変動させてもよい。例えば第２の実施形態と同様に、車両減速度変動に対する運転者の感度に影響する物理量に基づいて、要求回生制動力の増加速度上限値を調整してもよい。また、ブレーキＥＣＵ７０は、回生開始条件成立から時間が経過するにつれて制限を緩和してもよい。第３の実施形態によれば、回生許可モード移行時における回生制動力の突発的増加を抑制し、運転者への違和感を軽減することができる。また、上述の勾配制限処理に代えて、ブレーキＥＣＵ７０は、フィルタ処理やバッファ処理等の上述の遅延処理により回生制動力の増加を制限してもよい。
【０１４０】
第４の実施形態を説明する。第１の実施形態においては回生許可モードにおいて回生禁止モードよりも摩擦制動力に大きな遅れを与えている。これに代えて、ブレーキＥＣＵ７０は、回生禁止モードにおいて回生許可モードよりも大きな増加速度を摩擦制動力に許容してもよい。このようにしても、回生許可モードに比べて回生禁止モードにおける摩擦制動力の応答遅れを緩和することができる。これに加えて、ブレーキＥＣＵ７０は、回生許可モードにおいて回生制動力に遅れを与えないようにしてもよい。例えば、ブレーキＥＣＵ７０は、回生許可モードにおいて図４に示される制動力プロファイルを用いてもよい。
【０１４１】
図１６は、第４の実施形態に係る摩擦制動力の時間変化の一例を示す図である。図１６の縦軸は制動力を示し、横軸は経過時間を示す。図１６には摩擦制動力目標値の時間変化が示されている。図１６においては、摩擦制動力目標値の立ち上がりに際して嵩上げ量を与えている。ブレーキＥＣＵ７０は、回生禁止モードにおける摩擦制動力の初期増圧勾配を回生許可モードよりも大きくしている。要求制動力に基づいて演算される摩擦制動力目標値を嵩上げすることにより、摩擦制動力の増加速度を高めている。図示されるように、ブレーキＥＣＵ７０は、所定時間経過後に目標値嵩上げ量を減少させ嵩上げを終了してもよい。
【０１４２】
このようにして摩擦制動力をジャンプさせるように立ち上げることにより、いわゆる「食い付き感」を演出することができる。回生許可モードに比べて回生禁止モードにおいて制動開始が遅れるという違和感を軽減することができる。なお、第４の実施形態は、上述の第１乃至第３の実施形態に適用してもよいし、第１乃至第３の実施形態とは異なる制動力制御に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明によれば、回生ブレーキを併用するブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法において優れた燃費性能と良好なブレーキフィーリングとを両立させることができる。
【符号の説明】
【０１４４】
６  電動モータ、  ７  ハイブリッドＥＣＵ、  １０  回生ブレーキユニット、  １２  バッテリ、  １４  モータＥＣＵ、  ２０  液圧ブレーキユニット、  ２３  ホイールシリンダ、  ２７  マスタシリンダユニット、  ３１  液圧ブースタ、  ３２  マスタシリンダ、  ３３  レギュレータ、  ３４  リザーバ、  ６０  分離弁、  ６４  マスタカット弁、  ６５  レギュレータカット弁、  ６６  増圧リニア制御弁、  ６７  減圧リニア制御弁、  ７０  ブレーキＥＣＵ、  ７１  レギュレータ圧センサ、  ７２  アキュムレータ圧センサ、  ７３  制御圧センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月27日(2010.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキユニットと、
回生制動力を発生させる回生ブレーキユニットと、
目標減速度に基づき決定される回生目標値及び摩擦目標値に基づいて回生ブレーキユニット及び摩擦ブレーキユニットを制御し回生制動力及び摩擦制動力により総制動力を発生させる回生許可モードと、目標減速度を摩擦制動力により発生させる回生禁止モードとを含む複数の制御モードからいずれかを選択して制動力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、回生許可モードにおいては少なくとも回生制動力に遅延を与えて前記総制動力を発生させ、回生禁止モードにおいては摩擦制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えないことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記回生許可モードは、回生制動力を優先的に発生させ、目標減速度に対する回生制動力の不足を摩擦制動力で補填する回生優先モードであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、運転者のブレーキ操作に応じて仮目標減速度を演算し、回生禁止モードにおいては仮目標減速度を第１のローパスフィルタで処理して得られる目標減速度に基づいて摩擦制動力を発生させ、回生許可モードにおいては仮目標減速度を第１のローパスフィルタよりも通過周波数域の上限値の小さい第２のローパスフィルタで処理して得られる目標減速度に基づいて前記総制動力を発生させることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、回生禁止モードにおいては回生許可モードよりも大きな増加速度を摩擦制動力に許容することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、運転者のブレーキ操作が急ブレーキであるか否かを判定し、急ブレーキであると判定した場合には前記遅延を小さくすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、車両減速度変動に対する運転者の感度に影響する物理量に基づいて、回生ブレーキユニットの出力する回生制動力の応答性を調整することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、目標減速度の増加速度が大きい値であるときは小さい値であるときに比べて大きな回生制動力増加速度を許容することを特徴とする請求項６に記載のブレーキ制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、車両が高速で走行しているときは低速であるときに比べて大きな回生制動力増加速度を許容することを特徴とする請求項６または７に記載のブレーキ制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、回生禁止モードから回生許可モードへの切替が制動中に生じた場合には、切替直後の回生制動力増加速度を制限することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項１０】
回生制動力と摩擦制動力とを併用して制動力を制御するブレーキ制御方法であって、
目標減速度に基づき決定される回生目標値及び摩擦目標値に基づいて回生制動力及び摩擦制動力を発生させる回生許可モードと、目標減速度を摩擦制動力により発生させる回生禁止モードとを含む複数の制御モードからいずれかを選択して制動力を制御し、
回生許可モードにおいては少なくとも回生制動力に遅延を与え、回生禁止モードにおいては摩擦制動力に該遅延よりも小さい遅延を与えるかまたは遅延を与えないことを特徴とするブレーキ制御方法。
【請求項１１】
摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキユニットと、
回生制動力を発生させる回生ブレーキユニットと、
制動要求に対して回生制動力を優先的に発生させ摩擦制動力を補完的に発生させるよう摩擦ブレーキユニット及び回生ブレーキユニット
を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、回生制動力及び摩擦制動力の目標配分プロファイルからの乖離を軽減するように少なくとも制動要求発生当初において回生制動力及び摩擦制動力に遅延を与えることを特徴とするブレーキ制御装置。
【国際調査報告】
2011016095.tif 000019
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